ES2376566A1 - Campo de cocción con sensores inductivos. - Google Patents

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Abstract

Campo de cocción con sensores inductivos.La invención parte de un campo de cocción con una placa de cubierta (10), varios elementos de calentamiento (12a - 12d) dispuestos debajo de la placa de cubierta (10), y varios sensores inductivos (16) para detectar un elemento de batería de cocción (14) colocado sobre la placa de cubierta (10).Para posibilitar un campo de cocción económico y de montaje sencillo, con una detección de ollas de alta resolución, se propone que los sensores (16) estén dispuestos en una capa (18) entre la placa de cubierta (10) y los elementos de calentamiento (12a - 12d).

Description

CAMPO DE COCCION CON SENSORES INDUCTIVOS
La invenci6n se refiere a un campo de cocci6n con sensores inductivos segun el preambulo de la reivindicaci6n 1.
A partir del estado de la tecnica, son conocidos campos de cocci6n por inducci6n que posibilitan una detecci6n automatica de elementos de bateria de cocci6n colocados sobre el campo de cocci6n. Para ello, los inductores de calentamiento del campo de cocci6n mismo son utilizados como sensores, o en el centro de los inductores son dispuestos sensores inductivos separados para detectar el elemento de bateria de cocci6n.
En ambos casos, la detecci6n del elemento de bateria de cocci6n es de resoluci6n espacial relativamente baja. La resoluci6n espacial esta limitada a traves de la distancia de los inductores de calentamiento. Asimismo, la utilizaci6n simultanea de los inductores de calentamiento como sensores va unida a un coste adicional, ya que los inductores de calentamiento deben ser conectados, a elecci6n, con una electr6nica de lectura o con la electr6nica de la potencia, lo cual requiere un circuito adicional y/o cableado adicional. Tambien se vuelve necesario un elevado coste de montaje a traves del costoso cableado, si los sensores son integrados en los elementos de calentamiento.
Por lo tanto, la invenci6n se basa en especial en la tarea de poner a disposici6n de un modo econ6mico una disposici6n de detecci6n de ollas de alta resoluci6n y de montaje sencillo para un campo de cocci6n.
La tarea se resuelve en especial mediante un campo de cocci6n segun la reivindicaci6n 1. De las reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invenci6n.
La invenci6n parte en especial de un campo de cocci6n con una placa de cubierta, varios elementos de calentamiento dispuestos debajo de la placa de cubierta, y varios sensores inductivos para detectar un elemento de bateria de cocci6n colocado sobre la placa de cubierta.
Se propone que los sensores esten dispuestos en una capa entre la placa de cubierta y los elementos de calentamiento. A traves de ello, se puede conseguir una independencia entre los sensores y los elementos de calentamiento. El numero, distribuci6n, tamafo y cableado de los sensores pueden ser configurados de manera completamente independiente del numero, distribuci6n y tamafo de los elementos de calentamiento, y pueden ser optimizados en cuanto a una mejor detecci6n de ollas y de mayor resoluci6n. Asimismo, se pueden simplificar el montaje y el cableado.
Las ventajas de la invenci6n son efectivas en especial si los elementos de calentamiento son inductores.
La resoluci6n espacial obtenida por la disposici6n de sensores se puede mejorar, en lo que a detecci6n se refiere, con la ayuda de los inductores de calentamiento, en especial si una distancia entre los sensores adyacentes es menor que una distancia entre los elementos de calentamiento, o sea, inductores de calentamiento, adyacentes. En especial, cada uno de los elementos de calentamiento y de los sensores puede estar dispuesto en una reticula, donde la reticula de los sensores puede ser de malla mas estrecha que la reticula de los elementos de calentamiento. Tambien puede diferenciarse la forma de la reticula. A modo de ejemplo, los inductores de calentamiento, o sea, los elementos de calentamiento, pueden estar dispuestos en una reticula rectangular, mientras que los sensores pueden estar dispuestos en una red triangular o red alveolar, o viceversa.
En una configuraci6n especialmente econ6mica de la invenci6n, los sensores inductivos pueden estar compuestos de bucles conductores producidos serigraficamente. De manera alternativa, los sensores inductivos pueden ser fabricados como cables laminares planos, los cuales son conocidos, a modo de ejemplo, para el cableado de visualizadores de cristal liquido (LCD, o Liquid Crystal Display).
La diversidad de componentes del campo de cocci6n puede ser reducida si los inductores estan aplicados sobre un lado posterior de una placa de cubierta. De modo alternativo a ello, los sensores pueden estar aplicados sobre una membrana de soporte, dispuesta entre los elementos de calentamiento y la placa de cubierta, sobre un filtro de soporte, una lamina de soporte, o placa de soporte. En todos los casos, se pueden emplear procedimientos serigraficos para la impresi6n de pistas conductoras, las cuales son conocidas, a modo de ejemplo, a partir de procedimientos para fabricar calefactores para lunas de autom6vil.
Segun otra configuraci6n de la invenci6n, el campo de cocci6n comprende una unidad de mando para la evaluaci6n de las sefales de los sensores para la detecci6n del elemento de bateria de cocci6n. La unidad de mando puede estar configurada, en especial, para utilizar, junto a las sefales de los sensores, tambien sefales, captadas mediante los inductores, para la detecci6n del elemento de bateria de cocci6n. Para ello, el numero de sensores necesarios puede ser reducido con una resoluci6n espacial predeterminada. Si los sensores estan dispuestos en una reticula, en especial aquellos puntos de la reticula que se correspondan con los puntos centrales de los inductores pueden ser vaciados. La informaci6n correspondiente puede ser averiguada a traves de la medici6n de la inductancia efectiva total y/o del angulo de perdidas del sistema global compuesto por el inductor de calentamiento y el elemento de bateria de cocci6n.
Otras ventajas se extraen de la siguiente descripci6n del dibujo. En el dibujo estan representados ejemplos de realizaci6n de la invenci6n. El dibujo, la descripci6n y las reivindicaciones contienen caracteristicas numerosas en combinaci6n. El experto en la materia considerara las caracteristicas ventajosamente tambien por separado, y las reunira en otras combinaciones razonables.
Muestran:
Figura 1
un campo de cocci6n con una placa de cubierta, cuatro elementos de
calentamiento, y una reticula de sensores inductivos en una vista
superior esquematica,
Figura
una representaci6n de secci6n del campo de cocci6n de la figura 1 con
uno de los sensores inductivos,
Figura �
la placa de cubierta del campo de cocci6n de las figuras 1 y en una
vista desde el lado posterior,
Figura 4
una representaci6n despiezada de un campo de cocci6n segun la
invenci6n, segun otra configuraci6n de la invenci6n, y
Figura 5
un campo de cocci6n segun otra configuraci6n de la invenci6n con
puntos de la reticula vaciados.
Las figuras 1 a � muestran un campo de cocci6n con una placa de cubierta 10 de vidrio o vitroceramica, y varios elementos de calentamiento 1�a 1 �d dispuestos debajo de la placa de cubierta. El campo de cocci6n es un campo de cocci6n por inducci6n, y los elementos de calentamiento 1 �a 1�d son inductores, los cuales generan en el funcionamiento del campo de cocci6n un campo magnetico de alta frecuencia, que genera corrientes en remolino en la base de un elemento de bateria de cocci6n 14, o bien, olla de cocci6n, para calentarla.
Junto al lado posterior �0 de la placa de cubierta 10 esta dispuesta ademas una pluralidad de sensores inductivos 16 para detectar un tamafo y posici6n del elemento de bateria de cocci6n 14 sobre la placa de cubierta 10. Los sensores 16 estan dispuestos en una capa entre la placa de cubierta 10 y los elementos de calentamiento 1�a 1 �d (figura �), cuyo grosor se encuentra por debajo de, aproximadamente, 1 mm., para no perturbar el acoplamiento inductivo entre los elementos de calentamiento 1�a 1�d y el elemento de bateria de cocci6n 14 a calentar por ellos.
En el ejemplo de realizaci6n representado en las figuras 1, y �, esta capa 18 es una capa, aplicada serigraficamente sobre el lado posterior �0 de la placa de cubierta 10, de una pasta conductora, apropiada para la serigrafia, que, tras el proceso de impresi6n, puede ser endurecida o sinterizada. Los sensores inductivos 16 estan por tanto formados de bucles conductores producidos serigraficamente, cuyos extremos estan conectados, a traves de conductores laminares planos o cables de cobre finos, pegados sobre el lado posterior �0 de la placa de cubierta 10, con una unidad excitadora �4 para accionar los sensores 16 de la capa 18.
La unidad excitadora �4 puede generar corrientes de medici6n en los sensores 16, para detectar la inductancia y/o un angulo de perdidas de un sistema global formado por los bucles conductores y el elemento de bateria de cocci6n 14 y, a partir de ello, deducir la presencia del elemento de bateria de cocci6n 14.
La unidad excitadora �4 es dirigida, al igual que la electr6nica de la potencia (no representada explicitamente aqui) del campo de cocci6n, por una unidad de mando �6, la cual esta configurada como unidad de calculo programable libremente, y la cual tambien puede estar configurada en realizaciones alternativas de la invenci6n en una pieza con la unidad excitadora �4.
La unidad de mando acciona ademas un visualizador grafico (no representado), en el cual son representados la posici6n y el tamafo de los elementos de bateria de cocci6n detectados, y el cual visualiza una asignaci6n entre el elemento de bateria de cocci6n 14 y elementos de mando �8 del campo de cocci6n.
Los elementos de mando �8 pueden comprender electrodos impresos sobre el lado posterior de la placa de cubierta 10, los cuales esten impresos junto con los sensores 16 sobre la placa de cubierta 10.
Los elementos de calentamiento 1�a - 1�d y los sensores 16 estan cada uno dispuesto en una reticula, donde la reticula de los sensores 16 es de malla mucho mas estrecha que la reticula de los elementos de calentamiento 1�a 1�d. Una constante de la rejilla, o bien, una distancia entre dos puntos adyacentes de la reticula de los elementos de calentamiento 1�a 1�d, es en el ejemplo de realizaci6n representado en la figura 1 cuatro veces mayor que una constante de la rejilla de la reticula de los sensores 16. La idea de la invenci6n es aplicable tambien a campos de cocci6n de matriz con una reticula de malla mas estrecha de elementos de calentamiento 1�a 1�d. Tales campos de cocci6n comprenden un numero elevado de inductores, por ejemplo, entre 16 y �� inductores. En este caso, la dimensi6n de reticula de la reticula de sensores puede ser el doble de estrecha que la dimensi6n de reticula de los inductores, o sea, elementos de calentamiento 1 �a 1�d.
Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos de realizaci6n alternativos de la invenci6n. Para evitar repeticiones, la siguiente descripci6n de las figuras se limita a diferencias con respecto al ejemplo de realizaci6n representado en las figuras 1 a �. Para la descripci6n de las caracteristicas constantes, se remite a la descripci6n de las figuras 1 a �.
La figura 4 muestra una representaci6n despiezada de un campo de cocci6n segun otra configuraci6n de la invenci6n. Los sensores 16 estan instalados en una capa 18, separable de la placa de cubierta 10, sobre una membrana de soporte �0. La membrana de soporte �0 es, a modo de ejemplo, una lamina resistente a la temperatura, y los sensores 16 pueden estar impresos en serigrafia sobre la membrana de soporte �0. El cableado completo de los sensores 16 sobre la membrana de soporte �0 tiene lugar a traves de una conexi6n comun ��, la cual puede ser conectada facilmente durante el montaje del campo de cocci6n en un enchufe correspondiente. Por tanto, leer los sensores a traves de la unidad de mando
�6, o bien, la unidad excitadora �4, es especialmente sencillo.
La figura 5 muestra otro ejemplo de realizaci6n alternativo de la invenci6n. En este ejemplo de realizaci6n de la invenci6n, los sensores 16 estan dispuestos en una reticula, donde aquellos puntos de la reticula que se corresponden con los puntos centrales de los inductores, o sea, elementos de calentamiento 1�a 1�d, estan vaciados. Puesto que los elementos de calentamiento 1�a 1�d pueden ser utilizados igualmente como sensores, la informaci6n relativa a puntos vaciados de la reticula puede ser obtenida mediante la utilizaci6n de los inductores 1�a 1�d como sensores adicionales.
Puesto que en los puntos centrales de los elementos de calentamiento 1�a 1�d tambien se producen las temperaturas mas elevadas, vaciandose estos puntos tambien se reduce la temperatura maxima esperable para los sensores 16. Como consecuencia, se pueden reducir las exigencias en cuanto a la resistencia a la temperatura de los sensores 16, y se pueden abrir otros potenciales de ahorro de costes.
Simbolos de referencia
10
Placa de cubierta
1�
Elemento de calentamiento
14
Elemento de bateria de cocci6n
16
Sensor
18
Capa
�0
Lado posterior
Conductor laminar
�4
Unidad excitadora
�6
Unidad de mando
�8
Elemento de mando
�0
Membrana de soporte
��
Conexi6n

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Campo de cocci6n con una placa de cubierta (10), varios elementos de calentamiento (1� a 1 d) dispuestos debajo de la placa de cubierta (10), y varios sensores inductivos (16) para detectar un elemento de bateria de cocci6n (14) colocado sobre la placa de cubierta (10), caracterizado porque los sensores (16) estan dispuestos en una capa (18) entre la placa de cubierta (10) y los elementos de calentamiento (1�a � 1 �d).
    . Campo de cocci6n segun la reivindicaci6n 1, caracterizado porque los elementos de calentamiento (1�a � 1�d) son inductores.
    �. Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque una distancia entre sensores (16) adyacentes es menor que una distancia entre elementos de calentamiento (1�a
    1�d) adyacentes.
  2. 4.
    Campo de cocci6n segun la reivindicaci6n �, caracterizado porque cada uno de los elementos de calentamiento (1�a 1�d) y de los sensores (16) estan dispuestos en una reticula, donde la reticula de los sensores (16) es de malla mas estrecha que la reticula de los elementos de calentamiento (1�a � 1� d).
  3. 5.
    Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque los sensores inductivos (16) comprenden bucles conductores producidos serigraficamente.
  4. 6.
    Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones 1 4, caracterizado porquelos sensores inductivos (16) comprenden cables laminares planos.
    �. Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque los sensores inductivos (16) estan aplicados sobre un lado posterior ( �0) de la placa de cubierta (10).
  5. 8. Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones 1 6, caracterizado porque los sensores (16) estan aplicados sobre una membrana de soporte dispuesta entre los elementos de calentamiento (1�a 1�d) y la placa de cubierta (10).
    �. Campo de cocci6n segun una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por una unidad de mando (�6) para la evaluaci6n de las sefales de los sensores (16) para la detecci6n del elemento de bateria de cocci6n (14).
    5 10. Campo de cocci6n segun las reivindicaciones y �, caracterizado porque la unidad de mando (�6) esta configurada para utilizar, junto a las sefales de los sensores (16), tambien sefales, captadas por los elementos de calentamiento (1�a �1�d), para la detecci6n del elemento de bateria de cocci6n (14).
  6. 11. Campo de cocci6n segun la reivindicaci6n 10, caracterizado porque los
    10 sensores (16) estan dispuestos en una reticula, donde aquellos puntos de la reticula que se corresponden con los puntos centrales de los elementos de calentamiento (1�a 1�d) estan vaciados.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200931011
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 18.11.2009
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H05B6/06 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    ES 2273595 A1 (BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA) 01.05.2007, 1-3,5-10
    columna 3, línea 50 – columna 4, línea 11; figura 1.
    X
    EP 1942704 A1 (MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD) 09.07.2008, 1-3,7-10
    figuras 1A-2C. párrafos [30],[44],[51].
    X
    US 6350971 B1 (GENERAL ELECTRIC CO) 26.02.2002, 1-2,8-10
    (resumen) Recuperado de: WPI/DERWENT [recuperado el 29.02.2012] figuras 1-2.
    A
    ES 2324450 A1 (BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA) 06.08.2009, 4
    resumen; figura 1; descripción.
    A
    EP 1942704 A1 (MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD) 09.07.2008, 6
    figura 4.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 29.02.2012
    Examinador E. P. Pina Martínez Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200931011
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H05B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200931011
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 29.02.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones 4-8,11 Reivindicaciones 1-3, 9-10 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones 4,11 Reivindicaciones 1-3, 5-10 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200931011
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 2273595 A1 (BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA) 01.05.2007
  7. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    Se considera D01 el documento del estado de la técnica anterior más próximo al objeto de la solicitud. Este documento afecta a la novedad y/o actividad inventiva de algunas de las reivindicaciones, tal y como se explicará a continuación.
    Reivindicación 1
    En el documento D01 se describe el siguiente dispositivo (las referencias entre paréntesis se refieren a D01):
    Campo de cocción con una placa de cubierta (58), varios elementos de calentamiento (44-50) dispuestos debajo de la placa de cubierta (58), y varios sensores inductivos (24,26) para detectar un elemento de batería de cocción (14) colocado sobre la placa de cubierta (58), en el que los sensores (10) están dispuestos entre la placa de cubierta y los elementos de calentamiento (16, ver figura 2).
    A la vista de lo anterior, el objeto de la reivindicación 1 está idénticamente descrito en el estado de la técnica anterior y por tanto dicha reivindicación carece del requisito de novedad, según el art. 6.1 de la Ley de Patentes.
    Reivindicaciones dependientes
    En cuanto a las reivindicaciones 2, 3, 9 y 10, todas las características técnicas definidas en ellas están igualmente descritas en el documento D01, por lo que carecen del requisito de novedad (Art. 6.1 LP).
    Las reivindicaciones 5-8 no comprenden características técnicas, que en combinación con las características de las reivindicaciones de las que dependen, satisfagan el requisito de actividad inventiva (Art. 8.1 LP).
    En cuanto al contenido de la reivindicación 4 referido a la disposición de los elementos de calentamiento y los sensores en una retícula, con diferentes tamaños de malla, se considera ésta una solución inventiva al problema técnico planteado, es decir, la mejora de la resolución espacial del sistema detector de la posición de la batería, manteniendo la independencia con respecto al sistema de calentamiento. Del mismo modo la particularización de dicha retícula definida en la reivindicación 11 también se considera inventiva.
    En consecuencia, las reivindicaciones 4 y 11 satisfacen el requisito de actividad inventiva (Art. 8.1LP).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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